追出去一段后，岸边的烟花照明效果减弱了，唐军战船上也自备了烟花，对着拜占庭的船只发射过去，帮助炮手指明方向。炮手看清敌船的位置后，对这些船只集火射击，将这些船只一一消灭。
战斗持续了半夜，除了少量几艘敌船逃走以外，绝大多数发射“希腊火”的拜占庭船只被击毁烧坏，船上的人员也基本被烧死、炸死。
消灭了一批拜占庭的船只，吴元济感觉出了一口气，但是感觉仍然没有回本，决定会同第三路军，拿下君士坦丁堡，把拜占庭的皇帝宰了出气。
次日，镇东军的船只将第三路军全部运到君士坦丁堡一侧，两军开始排兵布阵，准备在君士坦丁堡打一场大型的歼灭战。
两军经过磋商，决定第三路军全部集中在君士坦丁堡城西一带，从陆地方向发动主攻，第四路军在海上封锁进攻君士坦丁堡，两军一起进攻，让拜军首尾难顾。
两军花了三天时间进行准备，在第四天早上一起开始炮轰君士坦丁堡，第三路军从陆上炮轰城西，第四路军从海上炮轰城南。
君士坦丁堡不愧是千年古城，城防非常坚固，两军整整轰击了一天，竟然没有轰塌一段城墙。两军都犯了牛劲，各自挑选一段城墙，让火炮轮流轰击，昼夜不停。
轰击到了第三天各自终于轰开一个较大的缺口，第三路军率先派兵突入城内。城西是拜占庭军重点防守的方向，两军在城西展开了激烈的厮杀。
拜占庭军在城墙的缺口处倒下大量的火油，然后用火箭点燃，极大地影响了唐军的攻势，刘梧就让攻城的唐军先撤回来，继续用炮兵轰击缺口附近的拜占庭军。
城西激战的同时，吴元济也试图从城南的缺口突入城内，但是从海上登陆突入城内的难度太大，第三路军尝试了几次无果，只能继续用炮火轰击城上的拜占庭军。
城西依然是两军交战的主战场，不管拜占庭军如何阻止，唐军最终还是攻入城内，与城内的拜军展开了激烈的搏杀。
这些拜军深知远战不是唐军的对手，他们依托街道、建筑物，尽量与唐军进行近战，企图依靠近战阻击唐军向城内进击。唐军也没那么愚蠢，有**不用，非要去拼刺刀，基本都是隔着距离分波次射击，不给拜军近战的机会。
不管拜军如何拼死抵抗，始终还是被唐军压着打，唐军步步为营，逐步向纵深攻击，沿途倒毙了很多拜军的尸体。
吴元济不愿让刘梧独占拿下君士坦丁堡的荣誉，强行在城南轰平
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了一大片区域，那里的拜军非死即逃，第三路军强行登陆，终于也打进城内，城内拜军的压力骤增。
两军激战了一天，唐军已经占领了一半的城区，拜军失败的迹象非常明显。两军在夜间暂停攻击，互相防备着，等待第二天再战。
就像吴元济说的一样，拜占庭内部也有拜奸，拜占庭北边的一个守将，眼看君士坦丁堡即将陷落，就开始给自己找后路。这个守将与加拉太的犹太商人相识，于是让加拉太的犹太商人穿针引线，私下里向驻守在加拉太的唐军投降。
旅长樊爱成带着五千唐军驻守加拉太，本来的